中国建筑科学研究院地基所 北京 100013
摘要：本工程采用整体式筏板基础，地基处理采用强夯法加CFG桩地基处理，处理后可以有效的提高地基承载力，并减少建筑物沉降变形。
关键词：CFG桩 承载力 变形
1 引言
河北某住宅楼工程，地上18层，地下1层，为剪力墙结构，建筑基础形式为整体式筏板基础，板厚850mm。为了满足上部结构所提地基承载力要求，以及沉降要求，地基处理采用先强夯再进行CFG桩复合地基处理的方法。
基底下为①层素填土，厚度约为2.0m，地基承载力为60kPa，采用强夯法加固素填土，处理后地基承载力不小于100kPa。上部结构要求，地基承载力不小于320kPa，楼体最大沉降不超过50mm，沉降差不超过0.0015。因此，采用CFG桩地基处理，桩长约为14m，桩端进入第④层细沙层。
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图1 基础平面布置图
2 强夯法处理地基
夯击点采用等边三角形布置，强夯施工工艺为夯二平一，即分两遍点夯，点夯完成后满夯一遍，夯击点间距取5.0m，两遍夯击点采用梅花形布置（详见图2）；根据《建筑地基处理技术规范》（JGJ79—2012）[1]，单点夯击能量为2000kN·m，满夯施工的夯击能量为1000kN·m，加固深度不小于3m，要求强夯处理后地基承载力不小于100kPa。
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图2 夯点布置示意图
3 CFG桩处理地基
3.1 CFG桩承载力计算
CFG桩径0.4m，桩长15.5m，桩端进入第④层细沙层，根据《建筑地基处理技术规范》（JGJ79—2012），单桩竖向极限承载力
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计算值为：
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式中：
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—桩周长；
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— 桩周第i层土的侧阻力极限值；
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— 第i层土的厚度；
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— 桩端端阻力发挥系数，取0.9；
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—桩端极限阻力；
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— 桩截面面积。
经计算，单桩承载力特征值为545kN；桩距1.45m，正方形布置，CFG桩复合地基承载力特征值
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计算值为：
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式中：
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—面积置换率；
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—单桩承载力特征值；
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— 桩的截面积；
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—桩间土承载力折减系数，取0.95；
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—处理后桩间土承载力特征值。
通过计算得出复合地基承载力特征值为：322kPa，大于结构设计要求的320kPa，满足设计要求；
3.2 CFG桩复合地基处理变形计算
地基最终沉降变形按下式计算：
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式中：s—地基最终变形量；
s’—按分层总和法计算出的地基变形量；
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—沉降计算经验系数；
n—地基变形计算深度范围内所划分的土层数；
p0—相应于作用的准永久组合时基础底面处的附加压力；
Esi—基础底面下第i层土的压缩模量；
zi、zi-1—基础底面至第i层土、第i-1层土底面的距离；
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、
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—基础底面计算点至第i层土、第i-1层土底面范围内平均附加应力系数；
复合模量增大系数可按下式计算：
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式中：
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—复合地基承载力特征值；
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—基础底面下强夯处理后承载力特征值，取100kPa；
复合地基承载力特征值为320kPa，复合模量增大系数为3.2。
经计算，楼座荷载下最大沉降为35.9mm＜50.0mm，满足设计要求
表1 各土层参数
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楼座采用强夯加CFG桩复合地基处理，沉降满足规范要求。根据沉降观测数据显示，结构封顶1年后最大点沉降为30.6mm。设计采用强夯加CFG桩复合地基处理的方案是可行的。
4、结论
（1）本工程表明采用先强夯法再进行CFG桩复合地基处理地基土的方法，可以有效的提高地基承载力，并能降低建筑物的沉降量；
（2）进行CFG桩复合地基处理设计时，应先确定好桩端持力层，然后再进行复合地基处理设计计算。
参考文献：
[1] JGJ79—2012，建筑地基处理技术规范[S]
[2] GB 50007-2011，《建筑地基基础设计规范》[S]